X. oryzae pv. oryzae
Benih padi diinfeksi patogen X. oryzae pv. oryzae terlebih dahulu sebelum diberi perlakuan pelet. Infeksi dilakukan dengan merendam benih selama 24 jam dalam suspensi X. oryzae pv. oryzae berumur 48 jam dimana kerapatan bakteri
X. oryzae pv. oryzae sekitar 108-109 cfu mL-1 (Agustiansyah et al. 2010). Benih kemudian dikeringanginkan pada suhu ruang selama 24 jam. Benih yang telah kering dipelet secara manual menggunakan formula pelet yang telah ditambahkan bakteri probiotik (108-109 cfu g-1). Pelet benih yang telah kering, dikemas dalam
10
plastik poliprofilen untuk disimpan pada suhu ruang selama 6 minggu. Bobot benih yang dipelet meningkat 10 kali lipat atau berkisar 900%.
Rancangan Percobaan
Percobaan ini juga menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) petak tersarang. Petak utama adalah periode simpan (0, 2, 4, 6 minggu). Anak petak yaitu perlakuan pelet (8 taraf): (1) Kontrol (benih sehat), (2) X (X. oryzae pv. oryzae), (3)
benih direndam dalam air selama 24 jam pada suhu ruang, (4) K + pelet, (5) X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467, (6) X + pelet + aktinomiset 6, (7) X +
pelet + endofit 467, (8) X + pelet + R. pickettii TT47. Perlakuan diulang sebanyak tiga kali sehingga diperoleh 96 satuan percobaan.
Pengamatan dilakukan terhadap populasi X. oryzae pv. oryzae pada benih padi terinfeksi menggunakan metode pengenceran berseri. Viabilitas benih terbagi menjadi dua yaitu viabilitas potensial dan vigor. Tolok ukur viabilitas potensial yaitu daya berkecambah (DB), berat kering kecambah normal (BKKN)dan potensi tumbuh maksimum (PTM). Tolok ukur vigor meliputi: indeks vigor (IV) dan kecepatan tumbuh (KCT). Penghitungan kadar air benih dilakukan tiap periode simpan. Adapun rumus dari kadar air dan masing-masing tolok ukur viabilitas benih adalah sebagai berikut:
Kadar Air (KA)
Benih padi dari masing-masing ulangan dalam satu perlakuan digabung menjadi satu, dipisahkan benih dari peletnya. Benih lalu dihaluskan menggunakan blender hingga menjadi serbuk. Serbuk padi disaring kembali menggunakan ayakan hingga diperoleh butiran yang lebih halus. Sekitar 1-1.5 g benih yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam cawan untuk diukur kadar airnya menggunakan oven suhu 105 0C selama ±17 jam. KAdihitung dengan menggunakan rumus:
KA = M2 - M3 × 100% M2-M1
Dimana:
M1 : berat cawan (g)
M2 : berat cawan dan benih sebelum dioven (g) M3 : berat cawan dan benih setelah dioven (g) Daya Berkecambah (DB)
Daya berkecambahnmenggambarkan viabilitas potensial, dimana hasil diperoleh dari persentase kecambah normal (KN) pada pengamatan 1 (hari ke-5) dan pengamatan 2 (hari ke-14). Rumus yang digunakan:
DB = Σ KN hitungan I + Σ KN hitungan II
× 100%
Σ BT
Dimana:
ΣKN = jumlah kecambah normal
Σ BT = jumlah benih yang ditanam
Berat Kering Kecambah Normal (BKKN)
Berat kering kecambah (BKKN) adalah salah satu tolok ukur yang mengindikasikan viabilitas potensial (Vp) dengan menggambarkan laju pertumbuhan kecambah. Bagian benih yang masih menempel pada kecambah dihilangkan, kemudian kecambah normal berumur 14 hari dimasukkan dalam amplop dan dioven pada suhu 80 0C selama 24 jam (Copeland dan Mc Donald 1995). Selanjutnya, amplop + kecambah dimasukkan dalam desikator ± 30 menit, kecambah kering kemudian ditimbang dengan timbangan dua digit.
11 Potensi Tumbuh Maksimum (PTM)
Potensi tumbuh maksimum (PTM) mengindikasikan viabilitas total. Penghitungan PTMdidasarkan pada benih yang tumbuh (berkecambah) sampai hari ke-14 setelah tanam. Rumus untuk menghitung PTM adalah:
PTM= Σ KN+ Σ KAb
× 100%
Σ BT
Dimana:
ΣKN = jumlah kecambah normal sampai akhir pengamatan
ΣKAb = jumlah kecambah abnormal sampai akhir pengamatan
Σ BT = jumlah benih yang ditanam
Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh (KCT) merupakan tolok ukur yang mengindikasikan vigor kekuatan tumbuh. Perhitungan KCT didasarkan pada akumulasi KCT harian dalam unit tolok ukur persentase per hari dengan rumus:
KCT = %KN ke-2 +…..+ %KN ke-n
etmal etmal
Dimana:
1 etmal = 24 jam
%KN = persentase kecambah normal Indeks Vigor (IV)
Perhitungan didasari pada persentase kecambah normal (KN) di hitungan pertama untuk padi yaitu hari ke-5 pada uji daya berkecambah, dengan rumus:
IV = Σ KN hitungan I
X 100%
Σ BT
Dimana:
ΣKN = persentase kecambah normal
Σ BT = jumlah benih yang ditanam Populasi X. oryzae pv. oryzae
Populasi X. oryzae pv. oryzae tiap periode simpan dihitung dengan pengenceran berseri. Benih padi dilepas dari peletnya terlebih dahulu. Sebanyak 1 g benih dari masing-masing perlakuan, disterilisasi permukaannya menggunakan klorox 1%, kemudian dibilas menggunakan air steril tiga kali. Benih lalu dihaluskan menggunakan mortar, kemudian dimasukkan ke dalam tabung, lalu ditambahkan air steril hingga volume mencapai 10 mL (pengenceran ke 0), selanjutnya, tabung-tabung diinkubasi ke dalam suhu 15 0C selama dua jam, kemudian tabung di-shaker
sekitar 30 menit. Baru dilakukan pengenceran berseri. Analisis Data
Data percobaan 3 dan 4 diolah menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA) dengan program SAS. Jika terdapat pengaruh nyata perlakuan, dilakukan uji DMRT, taraf kepercayaan 95%.
12
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Aktivitas Antagonis Isolat Bakteri Probiotik terhadap Patogen X. oryzae pv. oryzae
Aktivitas antagonisme isolat bakteri probiotik yang digunakan (endofit 467, endofit 748, aktinomiset 6 dan R. pickettii TT47) dapat diketahui menggunakan metode biakan ganda, yaitu dengan ada atau tidaknya zona bening yang terbentuk di sekitar kertas saring. Hasil percobaan menunjukkan R. pickettii TT47 menghasilkan zona bening di sekitar kertas saring yang terbesar, diikuti oleh aktinomiset 6 dan endofit 467 (Gambar 2). Zona bening dihasilkan ketika bakteri yang berada di kertas saring menghasilkan senyawa yang bersifat menekan/antagonis terhadap perkembangan X. oryzae pv. oryzae yang berada di media padat YDCA. Isolat endofit 748 tidak menunjukkan kemampuan menghasilkan senyawa antagonis karena tidak terbentuk zona bening disekitar kertas saring, namun koloni bakteri tersebut dapat dengan cepat mengelilingi kertas saring. Apabila isolat endofit 748 dapat kompatibel dengan isolat bakteri probiotik lain yang digunakan pada penelitian ini, diharapkan dapat membantu memperluas spektrum penekanan patogen X. oryzae pv. oryzae melalui kompetisi ruang dan nutrisi.
Gambar 2 Uji antagonis antar bakteri probiotik terhadap X. oryzae pv.oryzae
(koloni berwana kuning pekat) ditandai dengan pembentukan zona bening di sekitar kertas saring pada media YDCA
Isolat bakteri digolongkan antagonis apabila mampu menunjukkan aktivitas antagonis terhadap patogen. Aktivitas antagonisme tersebut dapat digolongkan menjadi 3 yaitu: (a) langsung melalui Hyperparasitism/predasi, (b) Mixed-path antagonism : bakteri dapat memproduksi senyawa yang bersifat antagonis terhadap patogen seperti antibiotik, enzim lisis maupun metabolit sekunder, (c) tidak langsung : bakteri mampu berkompetisi dengan patogen dalam kolonisasi tempat hidup/ruang maupun dalam penyerapan nutrisi; beberapa jenis bakteri dapat menginduksi ketahanan sistemik tanaman sehingga tidak mudah terserang penyakit (Pal dan Gardener 2006). Interaksi antagonis antara bakteri Gram negatif dan Gram positif dipengaruhi oleh produksi toksin yang disebut bakteriosin (Dardick et al. 2003).
R. pickettii TT47 diketahui mampu menghasilkan siderofor (Rustam 2012). Hal ini diduga terkait dengan kemampuan antagonis R. pickettii TT47 terhadap X. oryzae pv. oryzae. Siderofor dapat didefinisikan sebagai molekul peptidic kecil,
13 mengandung rantai samping dan grup fungsional, serta mampu menyediakan afinitas tinggi pada ligan yang berkoordinasi dengan ion besi (Crosa dan Walsh 2002). Siderofor disekresikan untuk melarutkan zat besi, membentuk ferric-siderophore komplek yang dapat bergerak dengan difusi dan dikembalikan ke permukaan sel (Andrews et al. 2003). Mikroorganisme dalam kondisi aerob membutuhkan zat besi untuk berbagai siklus dalam sel mulai dari energi untuk regenerasi, fotosintesis, respirasi, termasuk pengurangan oksigen untuk sintesis ATP, pengurangan prekursor ribotida DNA, untuk pembentukan heme, dan proteksi dari stress oksidatif (Neilands 1995, Andrews et al. 2003, Skaar 2010).
Sifat Kompatibilitas Antar Bakteri Probiotik
Uji kompatibilitas dilakukan agar antar bakteri probiotik yang akan diaplikasikan bersama tidak saling menghambat sehingga menurunkan kemampuan antagonis mereka terhadap patogen (Mishra et al. 2013). Kompatibilitas antar isolat bakteri probiotik yang digunakan dapat diketahui menggunakan metode biakan ganda yaitu ada tidaknya zona bening yang terbentuk di sekitar kertas saring. Zona bening yang terbentuk di sekitar kertas saring menunjukkan bakteri probiotik yang berada di kertas saring menghasilkan senyawa antagonis yang menekan perkembangan bakteri probiotik di media agar (tidak kompatibel). Tabel 1 menunjukkan bahwa aktinomiset 6 dan endofit 467 bersifat kompatibel, sehingga
dapat diaplikasikan secara bersama. Isolat endofit 748 tidak antagonis terhadap
X. oryzae pv. oryzae dan tidak kompatibel dengan tiga isolat bakteri probiotik lain yang diuji sehingga tidak digunakan kembali dalam penelitian berikutnya.
Tabel 1 Kompatibilitas antar bakteri probiotik ditandai dengan pembentukan zona bening di sekitar kertas saring steril pada media NA
Media NA Kertas saring Endofit 467 Endofit 748 Aktinomiset 6 R. pickettii TT47 Endofit 467 x - - + Endofit 748 + x - + Aktinomiset 6 - + x + R. pickettii TT47 + - - x
Keterangan: + terbentuk zona bening; - tidak terbentuk zona bening; x tidak diuji kompatibilitas.
Daya Simpan Bakteri Probiotik dalam Formula Pelet
Komposisi formula pelet secara nyata mempengaruhi viabilitas bakteri probiotik selama 4 minggu penyimpanan. Populasi endofit 467, aktinomiset 6 dan kombinasinya tidak mengalami penurunan yang nyata hingga 4 minggu penyimpanan. Penurunan populasi R. pickettii TT47 nyata terjadi di minggu keempat (Tabel 2). Formula pelet dengan penambahan gliserol 1% dapat lebih stabil mempertahankan populasi semua bakteri probiotik yang diuji sampai tiga minggu. Berdasarkan hasil penelitian ini, formula pelet yang digunakan pada percobaan berikutnya adalah talek + CMC 1.5% + gliserol 1%.
14
Tabel 2 Pengaruh interaksi formula pelet dan periode simpan terhadap populasi bakteri probiotik
Bakteri Komposisi formula pelet
Periode simpan (minggu)
0 1 2 3 4
log populasi bakteri (cfu g-1 pelet) Endofit 467
Kontrol 9.03fg 9.02fg 9.14d-g 8.70h 9.15def Dekstrose 2% 9.49bc 9.15def 9.34bcd 8.93g 9.30cde Gliserol 1% 9.52b 9.89a 9.77a 9.13efg 9.46bc
R. pickettii
TT47
Kontrol 9.95b 8.37e 9.68c 1.00h 1.00h Dekstrose 2% 10.30a 10.34a 10.05b 6.37g 1.00h Gliserol 1% 10.48a 9.96b 9.43d 7.16f 1.00h Aktinomiset
6
Kontrol 8.89def 8.86def 8.70f 8.72f 8.76f Dekstrose 2% 8.72f 9.05cd 8.84ef 9.29ab 9.05cd Gliserol 1% 9.03cde 9.15bc 9.12bc 9.44a 9.31ab Aktinomiset
6 + endofit 467
Kontrol 9.63abc 10.07ab 9.39abc 9.52abc 8.29d Dekstrose 2% 9.13bcd 9.33abc 9.47abc 9.60abc 9.06bcd Gliserol 1% 9.32bc 9.00cd 9.04cd 10.33a 9.15bcd
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada semua kolom dan baris pada bakteri yang sama, tidak berbeda nyata pada DMRT taraf α = 5%. Data yang digunakan hasil transformasi log (x + 10).
Populasi bakteri endofit 467, R. pickettii TT47 dan aktinomiset 6 mengalami penurunan yang nyata pada periode simpan 3 minggu. Populasi bakteri endofit 467 pada periode simpan 3 minggu menurun secara nyata pada semua komposisi pelet, namun pada perlakuan pelet dengan penambahan gliserol, penurunan yang terjadi tidak sebanyak perlakuan lainnya. Sementara pada R. pickettii TT47, perlakuan gliserol masih lebih baik dalam mempertahankan populasi bakteri dibanding perlakuan lainnya. Populasi aktinomiset 6 dan kombinasinya dengan endofit 467 belum mengalami penurunan yang nyata pada perlakuan penambahan gliserol maupun dekstrose, namun sudah turun pada perlakuan kontrol yaitu tanpa penambahan karbon di minggu ke-4 penyimpanan.
Hasil percobaan menunjukkan penambahan gliserol atau dekstrose pada bakteri endofit 467, R. pickettii TT47 dan aktinomiset 6 dapat meningkatkan kemampuan bakteri untuk disimpan, namun gliserol menunjukkan potensi yang lebih baik karena lebih stabil dalam mempertahakan populasi bakteri. Hal ini dipengaruhi oleh kemampuan bakteri dalam menggunakan sumber karbon yang tersedia. Teng (2011) menyimpulkan karbon berperan sebagai sumber energi,
rehidratyng agents dan osmoprotektan bagi bakteri. Karbon mencegah keringnya sel bakteri saat disimpan yang dapat memicu perubahan lipid dan menyebabkan kemunduran sel bakteri dengan cara menggantikan air di struktur membran yang kering. Todar (2012) menyatakan gliserol merupakan turunan lipid, dimana fosfolipid menyusun sekitar 40% dinding sel bakteri. Keberadaan lipid seperti gliserol dapat membantu menguatkan dinding sel bakteri sehingga tidak mudah mengalami kerusakan. Haggag dan Soud (2012) menyatakan penambahan gliserol 0.01% sebagai sumber karbon mampu mempertahankan Pseudomonas flourescens
pf-5 hingga 3 bulan, serta produksi phenazine-1-carboxylate dan siredofor terbaik dibandingkan sumber karbon lainnya seperti glukosa, fruktosa dan selulosa.
Kemampuan bakteri untuk disimpan selain dipengaruhi oleh ketersediaan nutrisi seperti karbon, protein maupun unsur mikro lainnya juga dipengaruhi oleh jenis bakteri yang digunakan. Faktor yang perlu diperhatikan dalam pembuatan
15 pelet dengan penambahan inokulan bakteri menurut Jansen et al. (1994) serta Elzein et al. (2008) yaitu kemampuan pelet dalam membawa inokulan, kompatibilitasnya dengan inokulan, ukuran granul, tipe dan bentuk inokulum serta kandungan air. Isolat R. pickettii TT47 menunjukkan kemampuan terbaik dalam menekan perkembangan X. oryzae pv. oryzae secara in vitro namun bakteri ini kurang dapat bertahan dalam formula pelet yang kering. Populasi R. pickettii dalam formula talek kering hanya dapat dipertahankan selama 3 minggu. Hal ini dikarenakan R. pickettii TT47 merupakan bakteri Gram negatif yang tidak dapat membentuk spora, tidak seperti endofit 467 dan aktinomiset 6 yang termasuk bakteri Gram positif serta dapat membentuk spora. Spora merupakan struktur bertahan bakteri terhadap kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya penyimpanan dengan kadar air yang rendah. Kadar air maksimum yang aman untuk peyimpanan benih padi adalah 13% (BSN 2003). Pada penelitian ini kadar air benih yang dipelet maupun tidak dipelet berkisar antara 10.3 - 10.5%.
Pengaruh Formula Pelet pada Benih Padi Terinfeksi X. oryzae pv. oryzae
Berdasarkan hasil percobaan sebelumnya, komposisi formula pelet yang digunakan pada percobaan ini adalah talek + CMC 1.5% + gliserol 1% + bakteri probiotik (108-109cfu mL-1). Perlakuan pelet menggunakan bakteri probiotik pada benih padi terinfeksi secara nyata menurunkan populasi X. oryzae pv. oryzae dalam benih terutama pada penyimpanan minggu ke-6 dibandingkan dengan benih terinfeksi yang tidak diberi perlakuan pelet (Tabel 3). Pada awal penyimpanan, penekanan terbaik ditunjukkan oleh perlakuan pelet menggunakan R. pickettii TT47 dan endofit467. Populasi patogen X. oryzae pv. oryzae pada benih terinfeksi yang diberi perlakuan pelet dengan bakteri tersebut nyata lebih rendah dibandingkan benih terinfeksi yang tidak diberi perlakuan pelet (X). Pada minggu ke 6, pelet menggunakan aktinomiset 6 dan kombinasi aktinomiset 6 + endofit 467 menunjukkan kemampuan penekanan X. oryzae pv. oryzae terbaik, ditunjukkan dari populasi patogen X. oryzae pv. oryzae yang nyata lebih rendah dibandingkan perlakuan lainnya. Benih terinfeksi yang tidak diberi perlakuan pelet terus mengalami peningkatan populasi patogen selama penyimpanan.
Tabel 3 Pengaruh interaksi perlakuan benih dan periode simpan terhadap populasi X. oryzae pv. oryzae pada benih padi
Perlakuan Periode simpan (minggu)
0 2 4 6
log populasi (cfu g-1)
X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467 4.65bc 4.63bc 4.68bc 1.00e X + pelet + aktinomiset 6 4.52bc 4.85bc 4.68bc 1.00e X + pelet + endofit 467 4.15c 4.51bc 4.56bc 2.52d
Benih sehat [K] 1.00e 1.00e 1.00e 1.00e
Benih direndam air 1.00e 1.00e 1.00e 1.00e
K + pelet 1.00e 1.00e 1.00e 1.00e
X + pelet + R. pickettii TT47 4.53c 4.34c 4.48c 4.18c
X. oryzae pv. oryzae [X] 5.72ab 6.02a 6.19a 6.67a
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada semua kolom dan baris tidak berbeda nyata pada DMRT taraf α = 5%; Data yang digunakan adalah hasil transformasi log (x + 10).
Formula pelet (talek + CMC 1.5% + gliserol 1%) terbukti dapat
mempertahankan kemampuan antagonis bakteri probiotik terhadap patogen
X. oryzae pv. oryzae terlihat dari penekanan patogen X. oryzae pv. oryzae pada benih padi terinfeksi yang diberi perlakuan pelet dengan penambahan bakteri probiotik. Penelitian terkait menunjukkan berbagai zat yang mampu diproduksi bakteri probiotik untuk menekan perkembangan X. oryzae pv. oryzae seperti
16
bottromycin A2 dan dunaimycin D3S yang dihasilkan Streptomyces bottropensis
(Park et al. 2011); 2.4-diacetylphloroglucinol (DAPG) oleh Pseudomonas fluorescens PDY7 (Velusamy et al. 2013); kitinase, fosfatase dan siredofor dari
Streptomyces sp. (AB131-1 dan LBR02) (Hastuti et al. 2012); produksi siderofor, enzim fosfatase, enzim peroksidase dan hidrogen sianida oleh P. diminuta A6 (Agustiansyah et al. 2013). Antibiotik merupakan molekul bermasa rendah (<1500kDa) hasil dari metabolisme sekunder, umumnya diproduksi selama
idiophase (Sanchez et al. 2010). Antibiotik dapat menghambat sintesis dinding sel, protein maupun asam nukleat patogen serta mengacaukan metabolisme dan membran sel patogen (Dzidic et al. 2008).
Perlakuan pelet benih menggunakan bakteri probiotik aktinomiset 6,
R. pickettii TT47, serta endofit 467 + aktinomiset 6 juga mampu mempertahankan viabilitas benih padi terinfeksi X. oryzae pv. oryzae lebih baik dibanding tanpa perlakuan pelet, berdasarkan tolok ukur daya berkecambah (DB) (Tabel 4), berat kering kecambah normal (BKKN) (Tabel 5) dan kecepatan tumbuh (KCT) (Tabel 6). Hasil ini sejalan dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Putra dan Giyanto (2014), dimana aplikasi Bacillus galur B12 dan aktinomiset pada benih padi dapat menekan populasi X. oryzae pv. oryzae pada bibit padi serta meningkatkan pertumbuhan bibit.
Tabel 4 Pengaruh interaksi perlakuan benih dan periode simpan terhadap daya berkecambah benih padi
Perlakuan Periode simpan (minggu)
0 2 4 6
daya berkecambah (%)
X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467 92.00a 84.00abc 82.67abc 82.67abc X + pelet + aktinomiset 6 90.67a 86.67abc 84.00abc 84.00abc X + pelet + endofit 467 90.67a 64.00de 76.00bcd 73.33dec Benih sehat [K] 92.00a 82.67abc 84.00abc 94.67a Benih direndam air 89.33ab 85.33abc 86.67abc 94.67a
K + pelet 93.33a 85.33abc 89.33ab 90.67a
X + pelet + R. pickettii TT47 90.67a 84.00abc 89.33ab 86.67abc
X. oryzae pv. oryzae [X] 89.33ab 86.67abc 80.00abc 62.67e
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada semua kolom dan baris tidak berbeda nyata
pada DMRT taraf α = 5%; Pelet terdiri atas talek + CMC 1.5% + gliserol 1%.
X: X. oryzae pv. oryzae.
Daya berkecambah benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae yang diberi perlakuan pelet menggunakan bakteri probiotik R. pickettii TT47, aktinomiset 6 atau aktinomiset 6 + endofit 467 tidak berbeda nyata dibandingkan kontrol (benih yang tidak diinfeksi) hingga 6 minggu penyimpanan. Sebaliknya, benih terinfeksi
X. oryzae pv. oryzae yang tidak diberi perlakuan pelet dan benih terinfeksi yang diberi perlakuan pelet menggunakan endofit 467 sudah mengalami penurunan DB yang nyata pada minggu ke-6 penyimpanan.
Berat kering kecambah normal benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae maupun benih yang tidak terinfeksi X. oryzae pv. oryzae dengan atau tanpa perlakuan pelet belum menunjukkan perbedaan yang nyata hingga minggu ke-4 penyimpanan. Penurunan BKKN baru terjadi pada minggu ke-6 penyimpanan. Penurunan yang nyata tersebut terjadi pada perlakuan benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae. Hal ini menunjukkan perlakuan pelet menggunakan bakteri probiotik mampu mempertahankan viabilitas benih terinfeksi.
17 Tabel 5 Pengaruh interaksi perlakuan pelet dan periode simpan terhadap berat kering kecambah normal padi
Perlakuan Periode simpan (minggu)
0 2 4 6
BKKN (g)
X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467 0.14hi 0.26bcd 0.17efg 0.20efg X + pelet + aktinomiset 6 0.14hi 0.27bc 0.19e-h 0.11ij X + pelet + endofit 467 0.15ghi 0.33a 0.15ghi 0.07jk
Benih sehat [K] 0.18e-h 0.22def 0.16fgh 0.20efg
Benih direndam air 0.14hi 0.23cde 0.17e-h 0.17fgh
K + pelet 0.17e-h 0.29ab 0.20efg 0.18e-h
X + pelet + R. pickettii TT47 0.17fgh 0.34a 0.19e-h 0.16h-i
X. oryzae pv. oryzae [X] 0.17e-h 0.20efg 0.18e-h 0.05k
BKK (g)
X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467 0.0083e-h 0.0120bc 0.0090d-g 0.0093def X + pelet + aktinomiset 6 0.0077fgh 0.0130a-b 0.0100de 0.0097def X + pelet + endofit 467 0.0083e-h 0.0143a 0.0080e-h 0.0063h Benih sehat [K] 0.0080h-g 0.0097def 0.0083e-h 0.0097def Benih direndam air 0.0070gh 0.0100de 0.0077fgh 0.0100de
K + pelet 0.0087d-g 0.0137ab 0.0100de 0.0107cd
X + pelet + R. pickettii TT47 0.0080e-h 0.0140a 0.0090d-g 0.0077fgh
X. oryzae pv. oryzae [X] 0.0077fgh 0.0090d-g 0.0083e-h 0.0080e-h
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada semua kolom dan baris tidak berbeda nyata
pada DMRT taraf α = 5%; Pelet terdiri atas talek + CMC 1.5% + gliserol 1%.
X: X. oryzae pv. oryzae.
Sejak awal penyimpanan, KCT benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae nyata lebih rendah dibanding benih yang tidak diinfeksi. Benih terinfeksi yang diberi perlakuan pelet mengalami penurunan KCT namun tidak berbeda nyata dengan benih tidak terinfeksi sampai minggu ke 2. Perlakuan pelet menggunakan bakteri probiotik R. pickettii TT47 mampu mempertahankan KCT benih paling baik di antara perlakuan benih terinfeksi lainnya selama 6 minggu penyimpanan yaitu sebesar 17.17% KN etmal-1.
Pemeletan benih padi terinfeksi X. oryzae pv. oryzae dengan bakteri probiotik R. pickettii TT47, aktinomiset 6 dan endofit 467 + aktinomiset 6 memiliki IV nyata lebih tinggi dibanding tanpa pelet (Tabel 7). Perlakuan pelet dengan bakteri endofit 467 saja belum mampu mempertahankan vigor benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae di penyimpanan, terlihat dari KCT dan IVyang tidak berbeda nyata dengan benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae yang tidak diberi perlakuan pelet.
18
Tabel 6 Pengaruh interaksi perlakuan benih dan periode simpan terhadap kecepatan tumbuh benih padi
Perlakuan Periode simpan (minggu)
0 2 4 6
KCT (% etmal-1)
X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467 16.01fgh 16.81e-h 16.01fgh 16.04fgh X + pelet + aktinomiset 6 15.76gh 17.07c-h 15.13h 15.73gh X + pelet + endofit 467 15.11h 12.06i 15.11h 11.44i Benih sehat [K] 18.84a-g 16.92d-h 18.84a-g 19.15a-f Benih direndam air 19.28a-e 20.10a-c 19.28ab 20.88a
K + pelet 20.35ab 20.46ab 20.35ab 20.03a-d
X + pelet + R. pickettii TT47 17.04c-h 17.60b-h 17.04c-h 17.17c-h
X. oryzae pv. oryzae [X] 15.24h 16.84e-h 15.24h 11.02i
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada semua kolom dan baris tidak berbeda nyata
pada DMRT taraf α = 5%; Pelet terdiri atas talek + CMC 1.5% + gliserol 1%.
X: X. oryzae pv. oryzae.
Pada akhir penyimpanan (6 minggu) benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae
sudah mengalami penurunan DB (62.67%), KCT (11.02% etmal-1) dan BKKN (0.05 g) namun belum mengalami penurunan PTM. Hal ini menunjukkan
infeksi X. oryzae pv. oryzae pada benih padi mampu menghambat perkecambahan namun belum mematikan benih selama penyimpanan 6 minggu.
Tabel 7 Pengaruh faktor tunggal periode simpan dan perlakuan terhadap tolok ukur vigor serta viabilitas benih
Faktor tunggal IV (%) PTM (%) PS (minggu) 0 65.33a 94.67a 2 59.83ab 88.67b 4 57.83ab 87.83b 6 53.67b 88.67b Perlakuan
X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467 56.33c 88.67a
X + pelet + aktinomiset 6 53.00c 90.00a
X + pelet + endofit 467 40.67d 81.67b
Benih sehat [K] 68.33b 93.00a
Benih direndam air 76.33a 93.33a
K + pelet 79.00a 91.67a
X + pelet + R. pickettii TT47 57.00c 92.00a
X. oryzae pv. oryzae [X] 42.67d 89.33a
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada semua kolom dan baris tidak berbeda nyata
pada DMRT taraf α = 5%; Pelet terdiri atas talek + CMC 1.5% + gliserol 1%.
X: X. oryzae pv. oryzae.
Viabilitas benih padi terinfeksi X. oryzae pv. oryzae masih dapat dipertahankan dengan baik selama 6 minggu penyimpanan, dengan perlakuan pelet menggunakan R. pickettii TT47, aktinomiset 6 serta aktinomiset 6 + endofit 467. Hal ini mungkin dikarenakan pelet dengan penambahan bakteri tersebut mampu menekan perkembangan patogen pada benih padi terinfeksi dan menghasilkan hormon yang membantu mempercepat regulasi perkecambahan benih. Glick et al.
(2012) menyatakan mekanisme bakteri dalam mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara tidak langsung adalah dengan mengurangi atau mencegah efek yang merusak dari satu atau lebih patogen melalui produksi senyawa antagonis
19 (antibiotik, enzim lisis, siderofor, ethylene) maupun menginduksi resistensi sistemik tanaman (ISR). Chung et al. (2015) menunjukkan aplikasi Bacillus strain YC7007 (107 cfu mL-1) pada benih padi yang baru berkecambah meningkatkan ISR dan pertumbuhan tanaman sampe ke booting stage.
Bakteri secara langsung mampu menyediakan nutrisi tambahan seperti N, P dan Fe serta mengatur level fitohormon (sitokinin, giberelin, IAA) yang dapat
menunjang perkecambahan, pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Glick 2012). Bakteri probiotik seperti aktinomiset, Bacillus sp. dan R. pickettii
dilaporkan mampu menghasilkan hormon pertumbuhan seperti Indole Acetic Acid
(IAA) dan giberelin (Velusamy et al. 2013; Lestari et al. 2014).
Giberelin menginduksi sintesis enzim α-amilase yang berperan dalam perombakan pati untuk digunakan sebagai energi dalam perkecambahan benih (Palmiano dan Juliano 1972). Hormon IAA dibutuhkan tanaman setelah berkecambah untuk perpanjangan sel (Miransari dan Smith 2014). Subash et al.
(2015) menyatakan aplikasi 2 mg L-1 GA3 dan IAA pada benih Sesamum indicum
TVM-1 mampu meningkatkan perkecambahan, panjang akar dan tunas dibandingkan kontrol. Chithrashree et al. (2011) membuktikan seed treatment
menggunakan talek + CMC (0.2%) + Bacillus sp. mampu secara nyata meningkatkan perkecambahan (82%) dan vigor indeks (1309) benih padi terinfeksi
X. oryzae pv. oryzae dibanding kontrol (71% dan 850).
Mutu benih terbagi atas 4 kelompok yaitu mutu genetik, fisik, fisiologis dan kesehatan benih. Mutu fisiologis merujuk pada kemampuan benih berkecambah, meliputi viabilitas benih (Ilyas 2012). Viabilitas benih menunjukkan daya hidup benih, aktif secara metabolis dan memiliki enzim yang dapat mengkatalisis reaksi metabolis yang diperlukan untuk perkecambahan dan pertumbuhan kecambah (Ilyas 2012). Parameter viabilitas benih yaitu viabilitas potensial dan vigor. Viabilitas potensial merupakan kemampuan benih untuk tumbuh dan berproduksi normal dalam keadaan optimum sementara vigor dalam keadaan sub optimum (Widajati et al. 2013). Pada penelitian ini, perlakuan pelet dengan penambahan